WO1999026728A2 - Method for multi-layered coating of substrates - Google Patents

Method for multi-layered coating of substrates Download PDF

Info

Publication number
WO1999026728A2
WO1999026728A2 PCT/EP1998/007081 EP9807081W WO9926728A2 WO 1999026728 A2 WO1999026728 A2 WO 1999026728A2 EP 9807081 W EP9807081 W EP 9807081W WO 9926728 A2 WO9926728 A2 WO 9926728A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
meth
layer
filler
radiation
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/007081
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO1999026728A3 (en
Inventor
Karin Maag
Helmut Löffler
Werner Lenhard
Original Assignee
E.I. Du Pont De Nemours And Company, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26041768&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1999026728(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE1997151481 external-priority patent/DE19751481A1/en
Priority claimed from DE19757080A external-priority patent/DE19757080A1/en
Priority to AT98966234T priority Critical patent/ATE214643T1/en
Priority to CA002310715A priority patent/CA2310715C/en
Priority to JP2000521921A priority patent/JP4246912B2/en
Application filed by E.I. Du Pont De Nemours And Company, Inc. filed Critical E.I. Du Pont De Nemours And Company, Inc.
Priority to DE59803466T priority patent/DE59803466D1/en
Priority to US09/555,181 priority patent/US6472026B1/en
Priority to DK98966234T priority patent/DK1032476T3/en
Priority to EP98966234A priority patent/EP1032476B2/en
Publication of WO1999026728A2 publication Critical patent/WO1999026728A2/en
Publication of WO1999026728A3 publication Critical patent/WO1999026728A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/54No clear coat specified
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065After-treatment
    • B05D3/067Curing or cross-linking the coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/005Repairing damaged coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/56Three layers or more
    • B05D7/57Three layers or more the last layer being a clear coat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C09D163/10Epoxy resins modified by unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00

Definitions

  • Plastic substrates can be coated with customary primer or other intermediate layers, such as are used for multi-layer coating in the motor vehicle sector.
  • customary primer or other intermediate layers such as are used for multi-layer coating in the motor vehicle sector.
  • the individual lacquer layers are applied by customary methods, preferably by spray application.
  • binders e.g. Polyurethanes or acrylates
  • two-component binders based on epoxy / polyamine or hydroxy component / polyisocyanate.
  • the method according to the invention can be carried out in different ways.
  • One embodiment of the method according to the invention is the individual
  • Harden paint layer with a separate irradiation process A fourth variant consists of one or two successive layers of lacquer intermediate hardening and finally complete hardening of the overall structure.
  • the respective intermediate or final curing can take place with different radiation intensity and different radiation duration as well as different numbers of lightning discharges.
  • multilayer coatings with great hardness, high scratch resistance and very good water, chemical and petrol resistance and excellent optics are obtained in a very short time.
  • the individual layers of paint show very good interlayer adhesion and very good resistance to dissolving of paint layers underneath or above.
  • the latter properties are particularly pronounced when using the same radiation-curable binders, i.e. the same prepolymers / oligomers and / or the same reactive diluents in the different lacquer layers, since where this makes sense and is possible, for example in basecoat and clear lacquer.
  • the coatings otherwise meet the requirements for one
  • Another advantage is that in cases where a clear coat in the multi-layer structure must or should not be used for technological or economic reasons, e.g. when painting vehicle interior areas, such as the engine compartment, trunk, door rebates, or when painting structured plastic surfaces, the clear coat can easily be omitted.
  • the basecoat cured by means of high-energy radiation fulfills the function of the clearcoat easily and without any modification, e.g. regarding hardness and scratch resistance.
  • the clear lacquer produced as described above is then applied in a resulting dry film layer thickness of 60 ⁇ m. After a short flash-off time at room temperature, the clear lacquer layer is exposed to the radiation by a UV flash lamp (3500 Ws). It is irradiated with 20 flashes (approx. 80 s).

Abstract

The invention relates to a multi-layered coating method, whereby a filler coating agent is applied to a substrate which has been optionally pre-coated with a ground coating agent and/or other coating agents, whereupon a top coating agent consisting of a colour and/or effect giving base varnish coating and a transparent varnish coating or a top coating consisting of a pigmented one-coat finishing coating are subsequently applied. According to the inventive method, the filler, base enamel, varnish and one-coat finishing coating agents contain binding agents which can hardened by means of radical and/or cationic polymerisation and by high-power radiation.

Description

Verfahren zur mehrschichtigen Lackierung von SubstratenProcess for multi-layer painting of substrates
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mehrschichtigen Lackierung, insbesondere Reparaturlackierung von Substraten mit einer Füllerschicht und einer Decklackschicht, welches insbesondere Anwendung findet auf dem Gebiet der Fahrzeug- und Fahrzeugteilelackierung.The invention relates to a method for multi-layer painting, in particular refinishing of substrates with a filler layer and a top coat layer, which is used in particular in the field of vehicle and vehicle parts painting.
Mehrschichtige Fahrzeugreparaturlackierungen bestehen im allgemeinen aus einer auf gegebenfalls vorbeschichtete Substrate aufgebrachten Füllerschicht und einer Deckbeschichtung aus einer färb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer transparenten Klarlackschicht. Es kann sich jedoch auch um eine Deckbeschichtung aus einem pigmentierten Einschichtdecklack handeln.Multilayer vehicle refinish coatings generally consist of a filler layer applied to optionally precoated substrates and a top coat of a color and / or effect basecoat layer and a transparent clearcoat layer. However, it can also be a top coat made from a pigmented single-layer top coat.
Aus ökologischen Gründen ist man bestrebt, auch in der Fahrzeugreparaturlackierung die Lösemittelemission der Beschichtungsmittel zu reduzieren. So sind bereits für nahezu alle Lackschichten wäßrige oder sogenannte High-solid-Beschichtungsmittel entwickelt worden. Für den Füller- und Grundierungsbereich sind beispielsweise zweikomponentige Wasserlacke auf Basis von hydroxyfunktionellen Bindemitteln und Polyisocyanathärtern und auf Basis von Epoxid/Polyamin-Systemen bekannt. Die mit diesen Lacken erhaltenen Beschichtungen entsprechen jedoch in mehreren Punkten noch nicht dem Eigenschaftsniveau konventioneller lösemittelbasierender Füller bzw.For ecological reasons, efforts are also being made to reduce the solvent emissions of the coating agents in vehicle refinishing. For example, aqueous or so-called high-solid coating agents have already been developed for almost all paint layers. For the filler and primer area, for example, two-component water-based paints based on hydroxy-functional binders and polyisocyanate hardeners and on the basis of epoxy / polyamine systems are known. However, the coatings obtained with these varnishes do not yet correspond to the property level of conventional solvent-based fillers or
Grundierungen. Beispielsweise ist bei den Wasserfüllern die Schleifbarkeit noch unzureichend, und es gibt Probleme, bei höheren Schichtdicken eine blasenfreie Applikation zu gewährleisten.Primers. For example, the sandability of water fillers is still insufficient, and there are problems to ensure bubble-free application at higher layer thicknesses.
Insbesondere eine Reduzierung des Lösemittelanteiles in Basislacken, speziell inIn particular a reduction of the solvent content in basecoats, especially in
Effektbasislacken, die mit etwa 80 Gew.-% einen hohen Anteil organischer Lösemittel aufweisen, bringt einen effektiven Beitrag zur Senkung der Lösemittelemission der Gesamtlackierung. Es sind bereits Wasserbasislacke für den Einsatz in der Fahrzeugreparaturlackierung entwickelt worden. Die mit diesen Wasserbasislacken erhaltenen Beschichtungen entsprechen jedoch noch nicht in allen Punkten dem Eigenschaftsniveau konventioneller Basislacke. Beispielsweise sind Wasserfestigkeit, Härte und Zwischenschichthaftung noch unzureichend ausgebildet.Effect basecoats, which have a high proportion of organic solvents at around 80% by weight, make an effective contribution to lowering the solvent emissions of the overall finish. Water-based paints have already been developed for use in vehicle refinishing. The one with these water-based paints However, the coatings obtained do not yet correspond in all points to the property level of conventional basecoats. For example, water resistance, hardness and interlayer adhesion are still insufficiently developed.
Ähnliche Aussagen sind auch für Wasserklarlacke zu treffen. Beispielsweise sindSimilar statements can also be made for water-clear lacquers. For example
Benzin- und Wasserbeständigkeit sowie Härte und Optik noch zu verbessern.Petrol and water resistance as well as hardness and appearance can still be improved.
Außerdem muß beim Einsatz von Wasserlacken generell eine verlängerte Trockenzeit in Kauf genommen werden, was die Effektivität beispielsweise in einer Lackierwerkstatt beeinträchtigt.In addition, when using water-based paints, an extended drying time must generally be accepted, which impairs the effectiveness, for example, in a paint shop.
Es ist bereits bekannt, in der Fahrzeuglackierung mittels energiereicher Strahlung härtbare Beschichtungsmittel einzusetzen.It is already known to use coating agents which can be hardened in vehicle painting by means of high-energy radiation.
Die EP-A-540 884 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einerEP-A-540 884 describes a method for producing a
Mehrschichtlackierung für die Kraftfahrzeugserienlackierung durch Auftrag einer Klarlackschicht auf eine getrocknete bzw. gehärtete Basislackschicht, wobei das Klarlackbeschichtungsmittel durch radikalische und/oder kationische Polymerisation härtbare Bindemittel enthält, und die Härtung mittels energiereicher Strahlung durchgeführt wird. Nach Bestrahlung der Klarlackschicht erfolgt der Einbrennprozeß, wobei Basislack und Klarlack gemeinsam bei z.B. 80 - 160° C eingebrannt werden.Multilayer coating for automotive serial painting by applying a clear coat on a dried or hardened basecoat, the clearcoat containing free-radical and / or cationic polymerization curable binder, and the curing is carried out by means of high-energy radiation. After the clearcoat layer has been irradiated, the stoving process takes place, the basecoat and clearcoat being baked together at, for example, 80-160 ° C.
In der EP-A-247 563 werden mittels UV-Strahlung härtbare Klarlacke beschrieben auf Basis einer poly(meth)acryloylfunktionellen Verbindung, eines Polyolmono(meth)acrylates, eines Polyisocyanates, eines Lichtstabilisators und einesEP-A-247 563 describes clearcoats curable by means of UV radiation based on a poly (meth) acryloyl-functional compound, a polyolmono (meth) acrylate, a polyisocyanate, a light stabilizer and one
Photoinitiators. Ein Teil der strahlenhärtbaren Bindemittel enthält hier noch Hydroxyfunktionen, die mit dem vorhandenen Polyisocyanat reagieren können und eine zusätzliche Härtungsmöglichkeit bieten.Photoinitiators. Some of the radiation-curable binders here also contain hydroxyl functions which can react with the polyisocyanate present and offer an additional curing option.
In der EP-A-000 407 werden strahlenhärtbare Überzugsmittel beschrieben auf Basis eines mit Acrylsäure veresterten OH-funktionellen Polyesterharzes, einer Vinylverbindung, eines Photoinitiators und eines Polyisocyanates. In einem 1. Härtungsschritt erfolgt die Strahlenhärtung mittels UV-Licht und in einem 2. Härtungsschritt erhält der Überzug durch die OH/NCO-Vernetzung seine Endhärte.EP-A-000 407 describes radiation-curable coating compositions based on an OH-functional polyester resin esterified with acrylic acid, a vinyl compound, a photoinitiator and a polyisocyanate. In a 1st The curing step is followed by radiation curing using UV light and in a second curing step the coating is given its final hardness by the OH / NCO crosslinking.
Der 2. Härtungsschritt kann bei 130 - 200 °C oder über mehrere Tage bei Raumtemperatur erfolgen. Die Endhärte wird erst nach mehreren Tagen erreicht.The second curing step can take place at 130 - 200 ° C or over several days at room temperature. The final hardness is only reached after several days.
So beschreibt die US-A-4 668 529 ein mittels UV-Strahlung härtbares 1K- Füllerbeschichtungsmittel für die Reparaturlackierung. Als UV-härtbare Bindemittelkomponenten werden Tripropylenglykoltriacrylat und Trimethylpropantriacrylat eingesetzt. Zusätzlich ist ein Epoxidharz auf Basis einesFor example, US Pat. No. 4,668,529 describes a 1-component filler coating composition which can be hardened by means of UV radiation for the refinishing. Tripropylene glycol triacrylate and trimethylpropane triacrylate are used as UV-curable binder components. In addition, an epoxy resin based on a
Bisphenol A-Diglycidy lethers enthalten.Bisphenol A-Diglycidy lethers included.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Lackierung bereitzustellen, welches es ermöglicht, in allen Lackschichten eines Mehrschichtaufbaus umweltfreundliche Beschichtungsmittel einzusetzen, um somit dieThe object of the invention was to provide a method for producing a multilayer coating, which makes it possible to use environmentally friendly coating agents in all layers of a multilayer structure, in order to achieve the
Lösemittelemission der Gesamtlackierung auf ein Minimum zu senken, und welches gleichzeitig den gesamten Härtungsvorgang wesentlich verkürzt. Die erhaltenen Beschichtungen sollen sehr gute Härte, Zwischenschichthaftung sowie sehr gute Wasserfestigkeit, Benzin- und Chemikalienbeständigkeit aufweisen. Außerdem soll die Beständigkeit gegenüber Baumharz und Pankreatin verbessert werden und dieReduce solvent emissions of the overall coating to a minimum, which at the same time significantly shortens the entire curing process. The coatings obtained should have very good hardness, interlayer adhesion and very good water resistance, gasoline and chemical resistance. In addition, the resistance to tree resin and pancreatin should be improved and
Lackierungen sollen ein einwandfreies optisches Aussehen erhalten. Das Verfahren soll insbesondere zur Reparaturlackierung, beispielsweise von Kraftfahrzeugkarossen oder deren Teilen geeinet sein.Paintwork should have a perfect visual appearance. The method should be combined in particular for refinishing, for example of motor vehicle bodies or their parts.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigenThe object is achieved by a method for producing a multilayer
Lackierung, bei dem auf ein gegebenenfalls mit einem Grundierungs- und/oder weiteren Beschichtungsmitteln vorbeschichtetes Substrat ein Füllerbeschichtungsmittel aufgebracht und anschließend eine Deckbeschichtung aus einer färb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer transparenten Klarlackschicht oder eine Deckbeschichtung aus einem pigmentierten Einschichtdecklack appliziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Füller, als Basislack und als Klarlack sowie als Einschichtdecklack Beschichtungsmittel verwendet werden, welche durch radikalische und/oder kationische Polymerisation härtbare Bindemittel enthalten und wobei diese Bindemittel mittels energiereicher Strahlung gehärtet werden.Painting, in which a filler coating agent is applied to a substrate which may have been precoated with a primer and / or other coating agents, and then a top coat consisting of a coloring and / or effect-imparting basecoat film and a transparent clearcoat film or a top coat made of a pigmented single-coat topcoat are applied that coating agents are used as fillers, as a basecoat and as a clearcoat and as a one-coat topcoat, which are caused by radical and / or contain cationic polymerization curable binders and wherein these binders are cured by means of high-energy radiation.
Die Beschichtungsmittel für die einzelnen Lackschichten können jeweils zusätzlich physikalisch trocknende und weitere chemisch vernetzende Bindemittel enthalten.The coating compositions for the individual lacquer layers can each additionally contain physically drying and further chemically crosslinking binders.
Es war überraschend und aus dem Stand der Technik nicht herleitbar, daß die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Mehrschichtlackierungen, bei denen jede der oben genannten Lackschichten mittels energiereicher Strahlung gehärtet wird, das gleiche, für eine Reparaturlackierung erforderliche, hohe Eigenschaftsniveau zeigen, wie es bisher mit den üblichen bewährten aber lösemittelbasierenden Reparaturlacken erzielt wurde. Das betrifft insbesondere solche Eigenschaften wie Schleifbarkeit, Haftung, Härte, Wasser- und Chemikalienbeständigkeit sowie Optik. Weitere Eigenschaften konnten sogar noch verbessert werden. So kann die Härtung des Gesamtaufbaus sehr rasch, z.B. im Bereich weniger Minuten, erfolgen. Es ist eine problemlose Applikation und rasche und vollständige Durchhärtung auch in hohen Schichtdicken und bei hoher Pigmentierung möglich. Überraschend wurde weiter gefunden, daß mit der erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierung Benzin-, Baumharz- und Pankreatinbeständigkeit gegenüber einem lösemittelbasierenden Mehrschichtaufbau noch verbessert werden können.It was surprising and cannot be deduced from the prior art that the multi-layer coatings obtained with the process according to the invention, in which each of the above-mentioned coating layers is cured by means of high-energy radiation, show the same high level of properties required for refinishing, as was previously the case with the usual proven but solvent-based repair paints was achieved. This applies in particular to properties such as sandability, adhesion, hardness, water and chemical resistance and optics. Further properties could even be improved. So the hardening of the overall structure can be done very quickly, e.g. in the range of a few minutes. A problem-free application and quick and complete hardening is possible even in high layer thicknesses and with high pigmentation. Surprisingly, it was further found that gasoline, tree resin and pancreatin resistance can be improved with the multilayer coating according to the invention compared to a solvent-based multilayer structure.
Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Füller-, Basislack-, Klarlack- und Einschichtdecklackbeschichtungsmitteln handelt es sich um Beschichtungsmittel, die mittels energiereicher Strahlung über eine radikalische und/oder kationische Polymerisation vernetzen. Es kann sich dabei um wäßrige, lösemittelbasierende oderThe filler, basecoat, clearcoat and single-layer topcoat coating compositions which can be used in the process according to the invention are coating compositions which crosslink by means of high-energy radiation via free-radical and / or cationic polymerization. It can be aqueous, solvent-based or
100 %ige-Beschichtungsmittel, die ohne Lösungsmittel und ohne Wasser appliziert werden können, handeln. Bevorzugt werden festkörperreiche wäßrige oder lösemittelbasierende Beschichtungsmittel formuliert. Die Beschichtungsmittel enthalten dann nur geringe Anteile an organischen Lösemitteln.100% coating agents that can be applied without solvents and without water. Aqueous or solvent-based coating compositions with high solids content are preferably formulated. The coating compositions then contain only small amounts of organic solvents.
Als mittels energiereicher Strahlung härtbare Bindemittel können im erfindungsgemäßen Verfahren in allen genannten Beschichtungsmitteln alle üblichen strahlenhärtbaren Bindemittel oder deren Mischungen eingesetzt werden, die dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben sind. Es handelt sich entweder um durch radikalische oder durch kationische Polymerisation vernetzbare Bindemittel. Bei ersteren entstehen durch Einwirkung von energiereicher Strahlung auf die Photoinitiatoren Radikale, die dann die Vernetzungsreaktion auslösen. Bei den kationisch härtenden Systemen werden durch die Bestrahlung aus Initiatoren Lewis- Säuren gebildet, die dann ihrerseits die Vernetzungsreaktion auslösen.As a binder which can be hardened by means of high-energy radiation, all customary coating agents can be used in the process according to the invention radiation-curable binders or mixtures thereof are used which are known to the person skilled in the art and are described in the literature. They are either binders which can be crosslinked by free-radical polymerization or by cationic polymerization. In the former, radicals are generated by the action of high-energy radiation on the photoinitiators, which then trigger the crosslinking reaction. In the case of the cationically curing systems, Lewis acids are formed by the irradiation from initiators, which in turn trigger the crosslinking reaction.
Bei den radikalisch härtenden Bindemitteln kann es sich z.B. um Prepolymere, wie Poly- oder Oligomere, die radikalisch polymerisierbare olefmische Doppelbindungen im Molekül aufweisen, handeln. Beispiele für Prepolymere oder Oligomere sind (meth)acrylfunktionelle (Meth)acrylcopolymere, Epoxidharz(meth)acrylate, z. B. aromatische Epoxidharz(meth)acrylate, Polyester(meth)acrylate, Polyether(meth)acrylate, Polyurethan(meth)acrylate, z.B. aliphatische Polyurethan(meth)acrylate, Amino(meth)acrylate, Silikon(meth)acrylate,The free-radically curing binders can e.g. are prepolymers, such as poly- or oligomers, which have free-radically polymerizable olefinic double bonds in the molecule. Examples of prepolymers or oligomers are (meth) acrylic functional (meth) acrylic copolymers, epoxy resin (meth) acrylates, e.g. B. aromatic epoxy resin (meth) acrylates, polyester (meth) acrylates, polyether (meth) acrylates, polyurethane (meth) acrylates, e.g. aliphatic polyurethane (meth) acrylates, amino (meth) acrylates, silicone (meth) acrylates,
Melamin(meth)acrylate, ungesättigte Polyurethane oder ungesättigte Polyester. Die zahlenmittlere Molmasse (Mn) dieser Verbindungen liegt bevorzugt bei 200 bis 10000. Bevorzugt sind durchschnittlich 2-20 radikalisch polymerisierbare olefmische Doppelbindungen im Molekül enthalten. Die Bindemittel können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden.Melamine (meth) acrylates, unsaturated polyurethanes or unsaturated polyesters. The number-average molar mass (Mn) of these compounds is preferably from 200 to 10,000. On average, 2-20 radical-polymerizable olefinic double bonds are preferably contained in the molecule. The binders can be used individually or in a mixture.
Der Ausdruck (meth)acryl steht für acryl und/oder methacryl.The expression (meth) acrylic stands for acrylic and / or methacrylic.
Die Prepolymere können in Kombination mit Reaktivverdünnern, d.h. reaktiven polymerisierbaren flüssigen Monomeren, vorliegen. Die Reaktiwerdünner werden im allgemeinen in Mengen von 1 - 50 Gew.-%, bevorzugt 5 - 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Prepolymer und Reaktivverdünner, eingesetzt. Die Reaktivverdünner können mono-, di- oder polyungesättigt sein. Beispiele für monoungesättigte Reaktivverdünner sind: (Meth)acrylsäure und deren Ester, Maleinsäure und deren Halbester, Vinylacetat, Vinylether, substituierteThe prepolymers can be used in combination with reactive diluents, i.e. reactive polymerizable liquid monomers. The reactive diluents are generally used in amounts of 1-50% by weight, preferably 5-30% by weight, based on the total weight of prepolymer and reactive diluent. The reactive diluents can be mono-, di- or polyunsaturated. Examples of monounsaturated reactive diluents are: (meth) acrylic acid and its esters, maleic acid and its half esters, vinyl acetate, vinyl ether, substituted
Vinylharnstoffe, Styrol, Vinyltoluol. Beispiele für diungesättigte Reaktivverdünner sind: Di(meth)acrylate wie Alkylenglykol-di(meth)acrylat, Polyethylenglykol- di(meth)acrylat, l,3-Butandiol-di(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat, Allyl(meth)acrylat, Divinylbenzol, Dipropylenglykol-di(meth)acrylat, Hexandiol-di(meth)acrylat. Beispiel für polyungesättigte Reaktivverdünner sind: Glycerin-tri(meth)acrylat, Trimethylolpropan-tri(meth)acrylat, Pentaerythrit-tri(meth)acrylat, Pentaerythrit- tetra(meth)acrylat. Die Reaktivverdünner können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Bevorzugt werden als Reaktivverdünner Diacrylate wie z.B. Dipropylenglykoldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat und/oder Hexandioldiacrylat eingesetzt.Vinyl ureas, styrene, vinyl toluene. Examples of unsaturated reactive diluents are: di (meth) acrylates such as alkylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, divinylbenzene, dipropylene glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate. Examples of polyunsaturated reactive diluents are: glycerol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate. The reactive diluents can be used individually or in a mixture. Diacrylates such as dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate and / or hexanediol diacrylate are preferably used as reactive diluents.
Als Bindemittel für kationisch polymerisierbare Systeme können die üblichen demAs a binder for cationically polymerizable systems, the usual ones
Fachmann bekannten und in der Literatur beschriebenen Bindemittel eingesetzt werden. Es kann sich dabei beispielsweise um polyfunktionelle Epoxyoligomere, die mehr als zwei Epoxygruppen im Molekül enthalten, handeln. Es handelt sich beispielsweise um Polyalkylenglykoldiglycidylether, hydrierte Bisphenol-A- Glycidy lether, Epoxyurethanharze, Glycerintriglycidy lether,Binders known to those skilled in the art and described in the literature can be used. These can be, for example, polyfunctional epoxy oligomers which contain more than two epoxy groups in the molecule. Examples include polyalkylene glycol diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A glycidyl ether, epoxy urethane resins, glycerol triglycidyl ether,
Diglycidylhexahydrophthalat, Diglycidylester von Dimersäuren, epoxidierte Derivate des (Methyl)cyclohexens, wie z.B. 3,4-Epoxycyclohexyl-methyl(3,4- epoxycyclohexan)carboxylat oder epoxidiertes Polybutadien. Das Zahlenmittel der Molmasse der Polyepoxidverbindungen liegt bevorzugt unter 10000. Es können auch Reaktivverdünner, wie z.B. Cyclohexenoxid, Butenoxid, Butandioldiglycidylether oder Hexandioldiglycidylether, eingesetzt werden.Diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl ester of dimer acids, epoxidized derivatives of (methyl) cyclohexene, e.g. 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexane) carboxylate or epoxidized polybutadiene. The number average molecular weight of the polyepoxide compounds is preferably less than 10,000. Reactive diluents, such as e.g. Cyclohexene oxide, butene oxide, butanediol diglycidyl ether or hexanediol diglycidyl ether can be used.
Zur Herstellung der mittels energiereicher Strahlung härtbaren Füller-, Basislack-, Klarlack- und Einschichtdecklack-Beschichtungsmittel können verschiedene radikalisch härtende Systeme, verschiedene kationisch härtende Systeme oder radikalisch und kationisch härtende Systeme miteinander kombiniert werden. Bevorzugt werden radikalisch härtende Systeme eingesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden für die Füller-, Basislack- und Klarlackschicht, oder für die Füller- und Decklackschicht jeweils die gleichen Bindemittel eingesetzt. Zur Herstellung von Füllern bevorzugt einsetzbare mittels energiereicher Strahlung radikalisch härtbare Bindemittel sind Epoxid(meth)acrylate, Polyurethan(meth)acrylate sowie Polyester(meth)acrylate. Besonders bevorzugt sind aromatische Epoxid(meth)acrylate. Die genannten Bindemittel sind im. allgemeinen als Handelsprodukte erhältlich.Various free-radically curing systems, various cationically curing systems or free-radically and cationically curing systems can be combined to produce the filler, basecoat, clearcoat and single-layer topcoat coating compositions curable by means of high-energy radiation. Radically curing systems are preferably used. According to a preferred embodiment, the same binders are used for the filler, basecoat and clearcoat, or for the filler and topcoat. Binders which can preferably be used to produce fillers and are radically curable by means of high-energy radiation are epoxy (meth) acrylates, polyurethane (meth) acrylates and polyester (meth) acrylates. Aromatic are particularly preferred Epoxy (meth) acrylates. The binders mentioned are in. generally available as commercial products.
Zur Herstellung von Basislacken, Klarlacken und Einschichtdecklacken bevorzugt einsetzbare mittels energiereicher Strahlung radikalisch härtbare Bindemittel sind Polyurethan(meth)acrylate, Polyester(meth)acrylate und acrylfunktionelleFor the production of basecoats, clearcoats and single-layer topcoats, binders which can preferably be used and are radically curable by means of high-energy radiation are polyurethane (meth) acrylates, polyester (meth) acrylates and acrylic-functional ones
Poly(meth)acrylate. Besonders bevorzugt sind aliphatische Polyurethan(meth)acrylate und/oder acrylfunktionelle Poly(meth)acrylate. Die genannten Bindemittel sind im allgemeinen als Handelsprodukte erhältlich. Bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur Mehrschichtlackierung folgender Schichtaufbau verwendet: Füllerbeschichtungsmittel auf der Basis vonPoly (meth) acrylates. Aliphatic polyurethane (meth) acrylates and / or acrylic-functional poly (meth) acrylates are particularly preferred. The binders mentioned are generally available as commercial products. The following layer structure is preferably used in the multi-layer coating process according to the invention: filler coating composition based on
Epoxid(meth)acrylaten, besonders bevorzugt auf Basis von aromatischen Epoxid(meth)acrylaten; als Decklackschicht entweder eine Schicht aus Basislack und Klarlack oder aus pigmentiertem Einschichtdecklack, wobei jeweils die Beschichtungsmittel basieren auf Polyurethan(meth)acrylaten, Polyester(meth)acrylaten und/ oder acrylfunktionellen Poly(meth)acrylaten, besonders bevorzugt aliphatischenEpoxy (meth) acrylates, particularly preferably based on aromatic epoxy (meth) acrylates; as a topcoat layer either a layer of basecoat and clearcoat or of pigmented single-layer topcoat, the coating compositions in each case being based on polyurethane (meth) acrylates, polyester (meth) acrylates and / or acrylic-functional poly (meth) acrylates, particularly preferably aliphatic
Polyurethan(meth)acrylaten und/oder aliphatischen (meth)acrylfunktionellen Poly (meth)acry laten .Polyurethane (meth) acrylates and / or aliphatic (meth) acrylic functional poly (meth) acrylics.
Die unter Strahleneinwirkung härtenden Bindemittelsysteme enthalten Photoinitiatoren. Geeignete Photo initiatoren sind beispielsweise solche, die im Wellenlängenbereich von 190 bis 600 nm absorbieren.The binder systems curing under the action of radiation contain photoinitiators. Suitable photo initiators are, for example, those that absorb in the wavelength range from 190 to 600 nm.
Beispiele für Photoinitiatoren für radikalisch härtende Systeme sind Benzoin und -derivate, Acetophenon, und -derivate, wie z.B. 2,2-Diacetoxyacetophenon, Benzophenon und -derivate, Thioxanthon und -derivate, Anthrachinon, 1- Benzoylcyclohexanol, phosphororganische Verbindungen, wie z.B. Acylphosphinoxide. Die Photo initiatoren werden beispielsweise in Mengen von 0, 1-7Examples of photoinitiators for radical curing systems are benzoin and derivatives, acetophenone and derivatives, such as e.g. 2,2-diacetoxyacetophenone, benzophenone and derivatives, thioxanthone and derivatives, anthraquinone, 1-benzoylcyclohexanol, organophosphorus compounds such as e.g. Acylphosphine oxides. The photo initiators are, for example, in amounts of 0.1 to 7
Gew.-% , bevorzugt 0,5 - 5 Gew.- eingesetzt, bezogen auf die Summe von radikalisch polymerisierbaren Prepolymeren, Reaktivverdünnern und Photoinitiatoren. Die Photoinitiatoren können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Außerdem können weitere synergistische Komponenten, z.B. tertiäre Amine, eingesetzt werden.% By weight, preferably 0.5-5% by weight, based on the sum of free-radically polymerizable prepolymers, reactive diluents and photoinitiators. The photoinitiators can be used individually or in combination. In addition, other synergistic components, e.g. tertiary amines can be used.
Photoinitiatoren für kationisch härtende Systeme sind Substanzen, die als Oniumsalze bekannt sind, welche unter Strahleneinwirkung photolytisch Lewis-Säuren freisetzen. Beispiele hierfür sind Diazoniumsalze, Sulfoniumsalze oder Jodoniumsalze. Bevorzugt sind Triarylsulfoniumsalze. Die Photoinitiatoren für kationisch härtende Systeme können in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% , bezogen auf die Summe von kationisch polymerisierbaren Prepolymeren, Reaktivverdünnern und Initiatoren, einzeln oder als Gemische eingesetzt werden.Photoinitiators for cationic curing systems are substances known as onium salts, which release Lewis acids photolytically under the action of radiation. Examples include diazonium salts, sulfonium salts or iodonium salts. Triarylsulfonium salts are preferred. The photoinitiators for cationically curing systems can be used individually or as mixtures in amounts of 0.5 to 5% by weight, based on the sum of cationically polymerizable prepolymers, reactive diluents and initiators.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren zur Mehrschichtlackierung einsetzbaren Füller-, Basislack-, Klarlack- und Einschichtdecklackbeschichtungsmittel können ausschließlich mittels energiereicher Strahlung härtbare Bindemittel enthalten, sie können jedoch auch neben den mittels energiereicher Strahlung härtbaren Bindemitteln noch physikalisch trocknende und/oder weitere chemisch vernetzende Bindemittel enthalten. Die zusätzlich einsetzbaren Bindemittel können lösemittelbasierend oder wasserbasierend sein. Als zusätzlich einsetzbare Bindemittel kommen alle üblichen und dem Fachmann bekannten Bindemittelsysteme in Frage, wie sie in der Fahrzeugbzw. Fahrzeugreparaturlackierung für die jeweiligen Beschichtungsmittel eingesetzt werden.The filler, basecoat, clearcoat and single-layer topcoat coating compositions which can be used in the multi-layer coating process according to the invention can contain binders curable only by means of high-energy radiation, but they can also contain physically drying and / or other chemically crosslinking binders in addition to the binders curable by means of high-energy radiation. The additional binders that can be used can be solvent-based or water-based. All conventional binder systems known to the person skilled in the art, such as those used in vehicles or Vehicle refinishing for the respective coating agents are used.
Beispiele für physikalisch trocknende Bindemittel sind Epoxidharze, Acrylat-, Polyurethan-, Polyurethanharnstoff-, Polyesterurethan- und Polyesterharze sowie Modifizierungen dieser Harze, wie z.B. acrylierte und/ oder siliziummodifiziere Polyurethan- oder Polyesterharze oder sogenannte Schoßpolymerisate, d.h. in Gegenwart von z.B. Polyester- und/oder Polyurethanharzen hergestellteExamples of physically drying binders are epoxy resins, acrylate, polyurethane, polyurethane urea, polyester urethane and polyester resins and modifications of these resins, such as e.g. acrylated and / or silicon-modified polyurethane or polyester resins or so-called lap polymers, i.e. in the presence of e.g. Polyester and / or polyurethane resins produced
(Meth)acry latcopolymere .(Meth) acrylic lat copolymers.
Beispiele für chemisch vernetzende Bindemittel sind zweikomponentige Bindemittelsysteme auf Basis von isocyanatfunktionellen und hydroxyfunktionellen und/oder aminfunktionellen Komponenten, von hydroxyfunktionellen und Anhydridkomponenten, von Polyamin- und Epoxidkomponenten oder von Polyamin- und acryloylfunktionellen Komponenten.Examples of chemically crosslinking binders are two-component binder systems based on isocyanate-functional and hydroxy-functional and / or amine-functional components, of hydroxy-functional and anhydride components, of polyamine and epoxy components or of polyamine and acryloyl-functional components.
Die beispielhaft genannten Bindemittelsysteme sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben. Die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Beschichtungsmittel können zusätzliche, für die Lackformulierung übliche Komponenten enthalten. Sie können z.B. lackübliche Additive enthalten. Bei den Additiven handelt es sich um die üblichen auf dem Lacksektor einsetzbaren Additive. Beispiele für solche Additive sind Verlaufsmittel , z.B. auf der Basis von (Meth)acryl-Homopolymerisaten oder Silikonölen, Antikratermittel, Antischaummittel, Katalysatoren, Haftvermittler, rheologiebeeinflussende Additive, Verdicker, Lichtschutzmittel. Die Additive werden in üblichen, dem Fachmann geläufigen Mengen eingesetzt.The binder systems mentioned by way of example are known to the person skilled in the art and are described in detail in the literature. The coating compositions which can be used in the process according to the invention can contain additional components which are customary for the coating formulation. For example, they can contain additives that are customary in paint. The additives are the usual additives that can be used in the paint sector. Examples of such additives are Leveling agents, for example based on (meth) acrylic homopolymers or silicone oils, anti-cratering agents, anti-foaming agents, catalysts, adhesion promoters, rheology-influencing additives, thickeners, light stabilizers. The additives are used in customary amounts known to the person skilled in the art.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Beschichtungsmittel können geringe Mengen organische Lösemittel und/oder Wasser enthalten. Bei den Lösemitteln handelt es sich um übliche lacktechnische Lösemittel. Diese können aus der Herstellung der Bindemittel stammen oder werden separat zugegeben. Beispiele für solche Lösemittel sind ein- oder mehrwertige Alkohole, z.B. Propanol, Butanol,The coating compositions which can be used in the process according to the invention can contain small amounts of organic solvents and / or water. The solvents are common paint solvents. These can originate from the production of the binders or are added separately. Examples of such solvents are monohydric or polyhydric alcohols, e.g. Propanol, butanol,
Hexanol; Glykolether oder -ester, z.B. Diethylenglykoldialky lether, Dipropylenglykoldialkylether, jeweils mit Cl- bis C6-Alkyl, Ethoxypropanol, Butylglykol; Glykole, z.B. Ethylenglykol, Propylenglykol und deren Oligomere, Ester, wie z.B. Butylacetat und Amylacetat, alkylierte Pyrrolidone, z.B. N- Methylpyrrolidon sowie Ketone, z.B. Methylethylketon, Aceton, Cyclohexanon; aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol, Xylol oder lineare oder verzweigte aliphatische C6-C12-Kohlenwasserstoffe.Hexanol; Glycol ethers or esters, e.g. Diethylene glycol dialkyl ether, dipropylene glycol dialkyl ether, in each case with C1 to C6 alkyl, ethoxypropanol, butyl glycol; Glycols, e.g. Ethylene glycol, propylene glycol and their oligomers, esters such as e.g. Butyl acetate and amyl acetate, alkylated pyrrolidones, e.g. N-methylpyrrolidone and ketones, e.g. Methyl ethyl ketone, acetone, cyclohexanone; aromatic or aliphatic hydrocarbons, e.g. Toluene, xylene or linear or branched aliphatic C6-C12 hydrocarbons.
Im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Füllerbeschichtungsmittel können Füllstoffe und Pigmente enthalten. Es handelt sich dabei um die üblichen in derFiller coating compositions which can be used in the process according to the invention can contain fillers and pigments. These are the usual ones in the
Lackindustrie einsetzbaren Füllstoffe und organischen oder anorganischen f arbgebenden und/oder Korrosionsschutzpigmente. Beispiele für Pigmente sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, Azopigmente, Zinkphosphat. Beispiele für Füllstoffe sind Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat, Bariumsulfat und Talkum.Fillers that can be used in the paint industry and organic or inorganic coloring and / or corrosion protection pigments. Examples of pigments are titanium dioxide, micronized titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, azo pigments, zinc phosphate. Examples of fillers are silicon dioxide, aluminum silicate, barium sulfate and talc.
Bei der im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Deckbeschichtung kann es sich um eine Zweischicht-Basislack/Klarlacklackierung oder um eine pigmentierte Einschichtdecklackierung handeln.The topcoat which can be used in the process according to the invention can be a two-coat basecoat / clearcoat or a pigmented one-coat topcoat.
Im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Basislacke oder Einschichtdecklacke können färb- und/oder effektgebende Pigmente und gegebenenfalls Füllstoffe enthalten. Als farbgebende Pigmente sind alle lacküblichen Pigmente organischer oder anorganischer Natur geeignet. Beispiele für anorganische oder organische Farbpigmente sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridon- und Pyrrolopyrrolpigmente. Die Effektpigmente zeichnen sich insbesondere durch einen plättchenartigen Aufbau aus.Basecoats or single-layer topcoats which can be used in the process according to the invention can contain coloring and / or effect pigments and, if appropriate, fillers contain. All paint-typical pigments of organic or inorganic nature are suitable as color pigments. Examples of inorganic or organic color pigments are titanium dioxide, micronized titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone and pyrrolopyrrole pigments. The effect pigments are particularly characterized by a platelet-like structure.
Beispiele für Effektpigmente sind: Metallpigmente, z.B. aus Aluminium, Kupfer oder anderen Metallen; Interferenzpigmente, wie z.B. metalloxidbeschichtete Metallpigmente, z.B. titandioxidbeschichtetes oder mischoxidbeschichtetes Aluminium, beschichteter Glimmer, wie z.B. titandioxidbeschichteter Glimmer und Graphiteffektpigmente. Vorteilhaft können auch hier UV -härtende Pigmente und gegebenenfalls Füllstoffe eingesetzt werden, die mit UV-härtbaren Verbindungen, z.B. acrylfunktionellen Silanen, gecoated sind und in den Strahlenhärtungsprozeß mit einbezogen werden.Examples of effect pigments are: metal pigments, e.g. made of aluminum, copper or other metals; Interference pigments, e.g. metal oxide coated metal pigments, e.g. titanium dioxide coated or mixed oxide coated aluminum, coated mica, e.g. titanium dioxide coated mica and graphite effect pigments. UV-curable pigments and, if appropriate, fillers, which are combined with UV-curable compounds, e.g. acrylic functional silanes, are coated and included in the radiation curing process.
Auch in den im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Klarlacken können vorteilhafterweise neben den für einen Klarlack üblichen Additiven zur Erhöhung der Kratzfestigkeit spezielle gecoatete transparente Füllstoffe enthalten. Als Füllstoffe kommen hier z.B. micronisiertes Aluminiumoxid oder micronisierte Siliciumoxide in Frage. Diese transparenten Füllstoffe sind mit Verbindungen gecoatet, die UV- härtbare Gruppen enthalten, z.B. mit acrylfunktionellen Silanen, und werden somit bei der Strahlenhärtung des Klarlackes mit einbezogen. Die Füllstoffe sind als Handelsprodukte, z.B. unter dem Namen AKTISIL* , erhältlich.In the clear lacquers which can be used in the process according to the invention, in addition to the additives which are customary for a clear lacquer, in order to increase the scratch resistance, they can advantageously also contain coated special fillers. Fillers that can be used here are, for example, micronized aluminum oxide or micronized silicon oxides. These transparent fillers are coated with compounds that contain UV-curable groups, for example with acrylic-functional silanes, and are therefore included in the radiation curing of the clear lacquer. The fillers are available as commercial products, for example under the name AKTISIL * .
Der Auftrag der Mehrschichtlackierung erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren auf gegebenenfalls vorbeschichtete Substrat. Bevorzugte Substrate sind Metall- oderThe multi-layer coating is applied in the process according to the invention to optionally precoated substrate. Preferred substrates are metal or
Kunststoffsubstrate. Die Substrate können mit üblichen Grundierungs- oder weiteren Zwischenschichten, wie sie für die Mehrschichtlackierung auf dem Kraftfahrzeugsektor verwendet werden, beschichtet sein. Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Applikation der einzelnen Lackschichten nach üblichen Verfahren, bevorzugt mittels Spritzauftrag.Plastic substrates. The substrates can be coated with customary primer or other intermediate layers, such as are used for multi-layer coating in the motor vehicle sector. In the method according to the invention, the individual lacquer layers are applied by customary methods, preferably by spray application.
Die Füllerbeschichtungsmittel werden insbesondere auf eine im Rahmen der Fahrzeugreparaturlackierung bereits vorbeschichtete bzw.. vorbehandelte Fahrzeugkarosse bzw. deren Teile aufgebracht, sie können jedoch auch auf Altlackierungen aufgebracht werden. Sie können beispielsweise auf übliche lösemittel- oder wasserbasierende Spachtel, Grundierungen, Haftprimer oder weitere Zwischenschichten, wie sie für die Fahrzeugreparaturlackierung üblich sind, oder aufThe filler coating compositions are particularly based on a Vehicle refinishing already applied or pre-treated vehicle body or parts thereof, but they can also be applied to old paintwork. You can, for example, apply customary solvent- or water-based spatulas, primers, adhesive primers or other intermediate layers, as are common for vehicle refinishing
Altlackierungen, wie z.B. KTL-Untergründe, aufgebracht werden. Die Untergründe bzw. Lackschichten, auf die die Füllerschicht aufgebracht wird, können dabei bereits ausgehärtet oder vorgetrocknet sein. Bei den im Rahmen der Reparaturlackierung bereits applizierte Spachtel oder Grundierungen handelt es sich beispielsweise um solche auf Basis peroxidhärtender ungesättigter Polyester, säurehärtenderOld paintwork, e.g. KTL substrates. The substrates or lacquer layers to which the filler layer is applied can already have hardened or pre-dried. The spatulas or primers already applied in the course of the refinishing are, for example, those based on peroxide-curing unsaturated polyester, acid-curing
Polyvinylbutyrale, physikalisch trocknender Bindemittel, z.B. Polyurethane oder Arcrylate, sowie zweikomponentiger Bindemittel auf Basis Epoxid/Polyamin oder Hydroxykomponente/Polyisocyanat.Polyvinyl butyrals, physically drying binders, e.g. Polyurethanes or acrylates, as well as two-component binders based on epoxy / polyamine or hydroxy component / polyisocyanate.
Nach Applikation des Füllers auf einen der vorstehend genannten Untergründe wird die Füllerschicht, gegebenenfalls nach einer kurzen Ablüftphase, energiereicher Strahlung, bevorzugt UV- Strahlung, ausgesetzt. Bevorzugt sind UV-Strahlungsquellen mit Emissionen im Wellenlängenbereich von 180 bis 420 nm, insbesondere von 200 bis 400 nm. Beispiele für derartige UV- Strahlungsquellen sind gegebenenfalls dotierte Quecksilberhochdruck-, mitteldruck- und niederdruckstrahier, Gasentladungsröhren, wie z.B. Xenonniedrdrucklampen, gepulste und ungepulste UV-Laser, UV- Punktstrahler, wie z.B. UV-emittierende Dioden und Schwarzlichtröhren. Bevorzugt erfolgt die Bestrahlung mit gepulster UV-Strahlung. Als Strahlungsquelle werden dann besonders bevorzugt sogenannte Hochenergieelektronen-Blitzeinrichtungen (kurz: UV-Blitzlampen) eingesetzt.After application of the filler to one of the above-mentioned substrates, the filler layer is exposed to high-energy radiation, preferably UV radiation, if necessary after a short flash-off phase. Preference is given to UV radiation sources with emissions in the wavelength range from 180 to 420 nm, in particular from 200 to 400 nm. Examples of such UV radiation sources are optionally doped high-pressure mercury, medium-pressure and low-pressure radiation, gas discharge tubes, such as Xenon low pressure lamps, pulsed and non-pulsed UV lasers, UV spot lamps, such as UV emitting diodes and black light tubes. Irradiation is preferably carried out with pulsed UV radiation. So-called high-energy electron flash devices (in short: UV flash lamps) are then particularly preferably used as the radiation source.
Bevorzugte UV-Blitzlampen emittieren Licht einer Wellenlänge von 200 - 900 nm mit einem Maximum bei etwa 300 bis 500 nm. Die UV-Blitzlampen enthalten bevorzugt einen Mehrzahl von Blitzröhren, beispielsweise mit inertem Gas, wie Xenon, gefüllte Quarzröhren. Die UV-Blitzlampen sollen an der Oberfläche des zu härtendenPreferred UV flash lamps emit light with a wavelength of 200-900 nm with a maximum at about 300 to 500 nm. The UV flash lamps preferably contain a plurality of flash tubes, for example quartz tubes filled with inert gas, such as xenon. The UV flash lamps should be on the surface of the to be hardened
Überzuges eine Beleuchtungsstärke von mindestens 10 Megalux, bevorzugt von 10 - 80 Megalux pro Blitzentladung bewirken. Die Energie pro Blitzentladung soll bevorzugt 1 - 10 kJoule betragen. Bei den UV-Blitzlampen handelt es sich bevorzugt um transportable Einrichtungen, die direkt vor einer auszubessernden Schadstelle positioniert werden können. Je nach den Gegebenheiten sind ein oder mehrere UV- Blitzlampen einsetzbar. Einsetzbare UV-Blitzlampen sind beispielsweise beschrieben in den WO-A-9411123 und in der EP-A-525 340. UV-Blitzlampen sind im Handel erhältlich.Coating cause an illuminance of at least 10 megalux, preferably 10 - 80 megalux per flash discharge. The energy per flash discharge should preferably 1-10 kJoules. The UV flash lamps are preferably portable devices that can be positioned directly in front of a damaged area to be repaired. Depending on the circumstances, one or more UV flash lamps can be used. UV flash lamps which can be used are described, for example, in WO-A-9411123 and in EP-A-525 340. UV flash lamps are commercially available.
Die Trocknung bzw. Härtung der Füllerschicht kann durch eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Blitzentladungen erfolgen. Bevorzugt werden 1 bis 40 aufeinanderfolgende Blitzentladungen ausgelöst. Der Abstand der UV-Blitzlampe zur zu bestrahlenden Substratoberfläche kann dabei 5 - 50 cm, bevorzugt 10 - 25 cm, besonders bevorzugt 15 - 20 cm betragen. Die Abschirmung der UV-Lampen zur Vermeidung von Strahlungsaustritt kann dabei z.B. durch Verwendung eines entsprechend ausgekleideten Schutzgehäuses um die transportable Lampeneinheit oder mit Hilfe anderer, dem Fachmann bekannter Sicherheitsmaßnahmen, erfolgen.The filler layer can be dried or hardened by a plurality of successive lightning discharges. 1 to 40 successive lightning discharges are preferably triggered. The distance between the UV flash lamp and the substrate surface to be irradiated can be 5-50 cm, preferably 10-25 cm, particularly preferably 15-20 cm. The shielding of the UV lamps to prevent radiation leakage can be e.g. by using an appropriately lined protective housing around the transportable lamp unit or with the help of other safety measures known to the person skilled in the art.
Die Bestrahlungsdauer liegt insgesamt im Bereich weniger Sekunden, beispielsweise im Bereich von 3 Millisekunden bis 400 Sekunden, bevorzugt von 4 bis 160 Sekunden, je nach Anzahl der gewählten Blitzentladungen. Die Blitze können beispielsweise ca. alle 4 Sekunden ausgelöst werden. Die UV-Blitzlampen sind jederzeit sofort einsatzbereit, d.h. sie bedürfen keiner Einbrennzeit und können zwischen zwei zeitlich etwas auseinanderliegenden Härtungs- bzw. Bestrahlungsvorgängen ausgeschaltet bleiben, ohne beim erneuten Bestrahlungsvorgang durch die Einbrennphase zeitliche Verluste hinnehmen zu müssen.The total irradiation time is in the range of a few seconds, for example in the range from 3 milliseconds to 400 seconds, preferably from 4 to 160 seconds, depending on the number of flash discharges selected. The flashes can be triggered, for example, every 4 seconds. The UV flash lamps are ready for use at any time, i.e. they do not require a baking time and can remain switched off between two curing or irradiation processes that are somewhat apart in time, without having to accept time losses in the renewed irradiation process due to the baking phase.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt, darin, daß bei der Füllerapplikation in einem Arbeitsgang hohe Schichtdicken von beispielsweise 300- 400 μm aufgebracht werden können (ohne Zwischenschleifen) und die Überzüge schnell durchhärten und nach sehr kurzer Zeit gut schleifbar sind. Auch bei sehr hoher Pigmentierung, z.B. bei einer Pigment- Volumen-Konzentartion (PVK) von etwa 45A particular advantage of the method according to the invention is that, in the case of filler application, high layer thicknesses of, for example, 300-400 μm can be applied in one operation (without intermediate sanding) and the coatings harden quickly and are easy to sand after a very short time. Even with very high pigmentation, e.g. with a pigment volume concentration (PVC) of around 45
% , und großer Schichtdicke kann eine vollständige und rasche Durchhärtung erreicht werden, indem das Füllerbeschichtungsmittel in mehreren, bevorzugt zwei, Spritzgängen appliziert wird und nach dem ersten Spritzgang bzw. nach den weiteren Spritzgängen, wenn insgesamt mehr als zwei Spritzgänge erfolgen, eine Zwischenbestrahlung erfolgt. So werden z.B. in einem ersten Spritzgang beispielsweise 100 bis 200 μm aufgebracht, mit z.B. 2 - 5 Blitzen erfolgt eine Zwischenhärtung, anschließend wird in einem zweiten Spritzgang eine weitere Schicht von z.B. 100 bis 200 μm aufgebracht und mit der erforderlichen Anzahl von Blitzentladungen erfolgt die vollständige Härtung.%, and large layer thickness, a complete and rapid hardening can be achieved by the filler coating agent in several, preferably two, Spraying is applied and after the first spraying or after the further spraying, if a total of more than two spraying, there is an intermediate radiation. For example, 100 to 200 μm are applied in a first spraying cycle, intermediate hardening is carried out with, for example, 2-5 flashes, then another layer of, for example, 100 to 200 μm is applied in a second spraying cycle and the required number of flash discharges is complete Hardening.
Sind in den erfindungsgemäß einsetzbaren Füllerbeschichhtungsmitteln neben den strahlenhärtbaren Bindemitteln noch weitere Bindemittel enthalten, so reichen die mittels der UV -Bestrahlung durch die Blitzlampe erzeugten Temperaturen auf der Beschichtung im allgemeinen aus, um die zusätzlich verwendeten Bindemittel zu härten. Ein separater Härtungsvorgang ist nicht erförderlich.If the filler coating compositions which can be used according to the invention also contain other binders in addition to the radiation-curable binders, the temperatures on the coating generated by means of UV radiation from the flash lamp are generally sufficient to harden the additionally used binders. A separate hardening process is not necessary.
Nach teilweiser oder vollständiger Härtung der Füllerschicht oder naß-in-naß wird im erfindungsgemäßen Verfahren auf die Füllerschicht die mittels energiereicher Strahlung härtbare Deckbeschichtung aus einer färb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer transparenten Klarlackschicht oder eine Deckbeschichtung aus einem pigmentierten Einschichtdecklack aufgebracht.After partial or complete hardening of the filler layer or wet-on-wet, in the process according to the invention the top coat, which can be hardened by means of high-energy radiation, is applied from a coloring and / or effect-imparting basecoat layer and a transparent clear coat or a top coat from a pigmented single-layer topcoat.
Im Falle der Verwendung einer zweischichtigen Basislack/Klarlack-Deckbeschichtung wird zunächst die Basislackschicht aufgebracht. Dabei kann der Basislack auf die vollständig ausgehärtete Füllerschicht aufgebracht werden und anschließend erfolgt die separate Härtung der Basislackschicht mit UV-Strahlung. Für eine resultierende Trockenfilmschichtdicke der Basislackschicht von etwa 50 - 70 μm reichen beispielsweise 15 - 30 Blitzentladungen zur vollständigen Härtung aus.If a two-layer basecoat / clearcoat topcoat is used, the basecoat is applied first. The basecoat can be applied to the fully hardened filler layer and then the basecoat layer is separately cured with UV radiation. For a resulting dry film layer thickness of the basecoat layer of approximately 50-70 μm, for example 15-30 lightning discharges are sufficient for complete curing.
Es ist auch möglich, aber weniger bevorzugt, den Basislack naß-in-naß auf die Füllerschicht aufzubringen und Füller- und Basislackschicht gemeinsam in einem Arbeitsschritt der UV-Strahlung auszusetzen. Gegebenenfalls kann eine kurzeIt is also possible, but less preferred, to apply the basecoat wet-on-wet to the filler layer and to expose the filler and basecoat layers together to UV radiation in one working step. If necessary, a short
Zwischenbestrahlung der Füllerschicht erfolgen. Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Auftrag der mittels energiereicher Strahlung härtbaren Klarlackschicht. Der Klarlack kann z.B. naß-in- naß, gegebenenfalls nach kurzem Ablüften bei Raumtemperatur, auf den Basislack aufgebracht werden. Anschließend erfolgt die Bestrahlung, wobei Basislack und Klarlack in einem Arbeitsschritt gemeinsam bestrahlt bzw. gehärtet werden. DerIntermediate radiation of the filler layer takes place. In the next step of the method according to the invention, the clear lacquer layer curable by means of high-energy radiation is applied. The clear lacquer can, for example, be applied wet-on-wet to the basecoat, if appropriate after briefly flashing off at room temperature. The irradiation then takes place, with the basecoat and clearcoat being irradiated or cured together in one work step. The
Klarlack kann jedoch auch auf den vollständig mittels Strahlung ausgehärteten Basislack appliziert werden und wird anschließend in einem separaten Härtungsschritt der UV-Strahlung ausgesetzt.Clear varnish can, however, also be applied to the basecoat which has been completely cured by means of radiation and is subsequently exposed to UV radiation in a separate curing step.
Im Falle der Verwendung einer Deckbeschichtung aus einem mittels energiereicherIn the case of the use of a top coating made of a high-energy
Strahlung härtbaren Einschichtdecklack kann dieser auf die vollständig ausgehärtete Füllerschicht aufgebracht und in einem separaten Bestrahlungsvorgang ausgehärtet werden. Es ist jedoch auch möglich, den Einschichtdecklack naß-in-naß auf die Füllerschicht zu applizieren, gegebenenfalls nach kurzem Ablüften oder einer kurzen Zwischenbestrahlung der Füllerschicht, und anschließend beide Lackschichten gemeinsam der Bestrahlung auszusetzen.Radiation-curable single-layer topcoat can be applied to the fully cured filler layer and cured in a separate irradiation process. However, it is also possible to apply the single-layer topcoat wet-on-wet to the filler layer, if appropriate after briefly flashing off or briefly irradiating the filler layer, and then exposing both layers of paint together to the radiation.
Wie den vorstehenden Ausführungen zu entnehmen ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden. Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die einzelnenAs can be seen from the above, the method according to the invention can be carried out in different ways. One embodiment of the method according to the invention is the individual
Lackschichten jeweils naß-in-naß, gegebenenfalls nach kurzem Ablüften, zu applizieren und die gesamte Mehrschichtlackierung mit einem einzigen abschließenden Bestrahlungsvorgang zu härten. Hier muß dann eine entsprechend hohe Anzahl von Blitzentladungen gewählt werden, damit auch die Füllerschicht ausreichend durchhärten kann.Apply layers of lacquer wet-on-wet, if necessary after briefly flashing off, and harden the entire multi-layer coating with a single final irradiation process. A correspondingly high number of lightning discharges must then be selected here so that the filler layer can also harden sufficiently.
Eine zweite Variante besteht darin, jede Lackschicht des Mehrschichtaufbaus zur vollständigen Härtung jeweils separat der Bestrahlung auszusetzen. Eine dritte Variante besteht darin, jeweils zwei aufeinanderfolgende Lackschichten mit einem gemeinsamen Bestrahlungsvorgang zu härten und die darunter oder darüberliegendeA second variant consists in exposing each lacquer layer of the multi-layer structure to irradiation separately for complete hardening. A third variant consists in hardening two successive layers of lacquer with a common irradiation process and the one below or above
Lackschicht mit einem separaten Bestrahlungsvorgang zu härten. Eine vierte Variante besteht darin, jeweils eine oder zwei aufeinanderfolgende Lackschichten zwischenzuhärten und abschließend die vollständige Härtung des Gesamtaufbaus vorzunehmen. Die jeweilige Zwischen- bzw. Endhärtung kann mit unterschiedlicher Strahlungsintensität und unterschiedlicher Bestrahlungsdauer sowie unterschiedlicher Anzahl von Blitzentladungen erfolgen.Harden paint layer with a separate irradiation process. A fourth variant consists of one or two successive layers of lacquer intermediate hardening and finally complete hardening of the overall structure. The respective intermediate or final curing can take place with different radiation intensity and different radiation duration as well as different numbers of lightning discharges.
Mit dem erfindungsgemäße Verfahren erhält man in sehr kurzer Zeit Mehrschichtüberzüge mit großer Härte, hoher Kratzfestigkeit sowie sehr guter Wasser-, Chemikalien- und Benzinbeständigkeit und ausgezeichneter Optik. Die einzelnen Lackschichten zeigen eine sehr gute Zwischenschichthaftung und sehr gute Anlöseresistenz gegenüber darunter bzw. darüberliegenden Lackschichten. Besonders gut ausgeprägt sind letzgenannten Eigenschaften bei Verwendung gleicher strahlenhärtbarer Bindemittel, d.h. gleicher Prepolyemere/Oligomere und/oder gleicher Reaktivverdünner in den verschiedenen Lackschichten, da wo dies sinnvoll und möglich ist, beispielsweise in Basislack und Klarlack. Die Überzüge entsprechen ansonsten den Anforderungen an einenWith the method according to the invention, multilayer coatings with great hardness, high scratch resistance and very good water, chemical and petrol resistance and excellent optics are obtained in a very short time. The individual layers of paint show very good interlayer adhesion and very good resistance to dissolving of paint layers underneath or above. The latter properties are particularly pronounced when using the same radiation-curable binders, i.e. the same prepolymers / oligomers and / or the same reactive diluents in the different lacquer layers, since where this makes sense and is possible, for example in basecoat and clear lacquer. The coatings otherwise meet the requirements for one
Reparaturlackaufbau auf dem Gebiet der Fahrzeuglackierung. Die Trocknung bzw. Härtung der Überzüge erfolgt im Vergleich zu in üblicher Weise getrockneten bzw. gehärteten wasserbasierenden und/oder lösemittelbasierenden Reparaturlackaufbauten in maßgebend verkürzter Zeit. Beispielsweise ist es möglich, den gesamten Trocknungs- bzw. Härtungsprozeß, innerhalb von ca. 10 - 30 Minuten, bevorzugtRefinish paint construction in the field of vehicle painting. The drying or hardening of the coatings takes place in a significantly shorter time compared to water-based and / or solvent-based repair lacquer structures which have been dried or hardened in the customary manner. For example, it is possible to prefer the entire drying or hardening process within about 10 to 30 minutes
10 - 20 Minuten, zu beenden.10 - 20 minutes to finish.
Gegenüber einem üblichen lösemittelbasierenden Reparaturlackaufbau, der an sich schon ein hohes Eigenschaftsniveau aufweist, werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren noch Vorteile erzielt. So können beispielsweise sehr dicke Füllerschichten in einem Arbeitsgang (ohne Zwischenschliff) appliziert und gehärtet werden und auch bei hoch pigmentierten Füllern (beispielsweise bei einer Pigment/Volumen- Konzentration (PVK) von 30 bis 45 % oder mehr) in hoher Schichtdicke ist eine vollständige rasche Durchhärtung und gute Schleifbarkeit nach kurzer Trockenzeit möglich. Es sind beispielsweise Füllerschichten in einer Dicke von 200 bis 400 μm, bevorzugt 300 bis 400 μm möglich. Desweiteren zeigt der erfmdungsgemäße Mehrschichtaufbau Vorteile bezüglich Kraftstoff-, Baumharz- und Pankreatinbeständigkeit.Compared to a conventional solvent-based repair lacquer structure, which already has a high level of properties, advantages are achieved with the method according to the invention. For example, very thick filler layers can be applied and cured in one operation (without intermediate sanding) and even with highly pigmented fillers (for example with a pigment / volume concentration (PVC) of 30 to 45% or more) in a high layer thickness is completely rapid Through hardening and good sandability possible after a short drying time. Filler layers with a thickness of 200 to 400 μm, preferably 300 to 400 μm, are possible, for example. Furthermore, the multilayer structure according to the invention has advantages regarding fuel, tree resin and pancreatin resistance.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in solchen Fällen, wo aus technologischen oder ökonomischen Gründen auf einen Klarlack im Mehrschichtaufbau verzichtet werden muß bzw. soll, z.B. bei der Lackierung von Fahrzeuginnenbereichen, wie Motorraum, Kofferraum, Türfalze, oder bei der Lackierung von strukturierten Kunststoff Oberflächen, problemlos der Klarlack weggelassen werden kann. Der mittels energiereicher Strahlung gehärtete Basislack erfüllt ohne weiteres und ohne jegliche Modifizierung die Funktion des Klarlackes, z.B. bezüglich Härte und Kratzfestigkeit.Another advantage is that in cases where a clear coat in the multi-layer structure must or should not be used for technological or economic reasons, e.g. when painting vehicle interior areas, such as the engine compartment, trunk, door rebates, or when painting structured plastic surfaces, the clear coat can easily be omitted. The basecoat cured by means of high-energy radiation fulfills the function of the clearcoat easily and without any modification, e.g. regarding hardness and scratch resistance.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise vorteilhaft eingesetzt werden in der Fahrzeugreparaturlackierung, insbesondere zur Reparaturlackierung von Fahrzeugteilen, kleineren Schadstellen und zum Spotrepair.The method according to the invention can for example be used advantageously in vehicle refinishing, in particular for refinishing vehicle parts, smaller damaged areas and for spot repair.
Die Erfindung soll an Hand des folgenden Beispiels erläutert werden.The invention is illustrated by the following example.
Beispielexample
Herstellung einer MehrschichtlackierungProduction of a multi-layer paint
Es wird eine Mehrschichtlackierung erstellt aus den nachstenden beschriebenenA multi-layer coating is created from the ones described below
Füller-, Basislack- und Klarlackbeschichtungsmitteln.Filler, basecoat and clearcoat coatings.
1. Herstellung eines Füllers1. Production of a filler
Folgende Komponenten wurden miteinander vermischt und mittels Schnellrührer einige Minuten dispergiert (alle Angaben beziehen sich auf das Gewicht):The following components were mixed together and dispersed for a few minutes using a high-speed stirrer (all information relates to the weight):
131 Teile eines handelsüblichen aromatischen Epoxyacrylates 56 Teile Hexandioldiacrylat 9 Teile eines handelsüblichen Haftvermittlers131 parts of a commercially available aromatic epoxy acrylate 56 parts of hexanediol diacrylate 9 parts of a commercially available adhesion promoter
127 Teile handelsüblicher Schwerspat 126 Teile handelsübliches Kaolin 6, 1 Teile einer Mischung handelsüblicher Photoinitiatoren (Arylphosphinoxid- und127 parts of commercial heavy spar 126 parts of commercial kaolin 6.1 parts of a mixture of commercially available photoinitiators (arylphosphine oxide and
Acetophenonderivate) 113 Teile ButylacetatAcetophenone derivatives) 113 parts of butyl acetate
2. Herstellung eines Basislackes2. Production of a basecoat
Folgende Komponenten wurden miteinander vermischt und mittels Schnellrührer einige Minuten dispergiert (alle Angaben beziehen sich auf das Gewicht):The following components were mixed together and dispersed for a few minutes using a high-speed stirrer (all information relates to the weight):
476 Teile eines handelsüblichen aliphatischen Polyurethanacrylates 13 Teile eines handlsüblichen Verlaufsmittels476 parts of a commercially available aliphatic polyurethane acrylate 13 parts of a commercially available leveling agent
223 Teile Titandioxid 25 Teile einer Mischung handelsüblicher Photoinitiatoren (Arylphosphinoxid- und223 parts of titanium dioxide 25 parts of a mixture of commercially available photoinitiators (arylphosphine oxide and
Acetophenonderivate) 110 Teile ButylacetatAcetophenone derivatives) 110 parts of butyl acetate
3. Herstellung eines Klarlackes3. Production of a clear coat
Folgende Komponenten wurden miteinander vermischt und mittels Schnellrührer einige Minuten homogenisiert (alle Angaben beziehen sich auf das Gewicht): 114 Teile eines handelsüblichen aliphatischen Polyurethanacrylates 0,3 Teile eines handlsüblichen VerlaufsmittelsThe following components were mixed together and homogenized for a few minutes using a high-speed stirrer (all data are based on the weight): 114 parts of a commercially available aliphatic polyurethane acrylate and 0.3 part of a commercially available leveling agent
7,2 Teile einer Mischung handelsüblicher Photoinitiatoren (Arylphosphinoxid- und7.2 parts of a mixture of commercially available photoinitiators (arylphosphine oxide and
Acetophenonderivate) 44 Teile ButylacetatAcetophenone derivatives) 44 parts of butyl acetate
1 Teil eines handelsüblichen Lichtschutzmittels (HALS-Typ) 1 Teil eines handelsüblichen UV-Absorbers (Benztriazol-Typ)1 part of a commercially available light stabilizer (HALS type) 1 part of a commercially available UV absorber (benzotriazole type)
Erstellung eines MehrschichtaufbausCreation of a multilayer structure
Der wie vorstehend beschrieben hergestellte Füller wird auf KTL-beschichtete Bleche aufgebracht. Dazu wird zunächst in einem Arbeitsgang eine Füllerschicht in einer resultierenden Trockenfilmschichtdicke von ca. 300 μm aufgebracht und nach kurzerThe filler produced as described above is applied to KTL-coated sheets. For this purpose, a filler layer with a resulting dry film layer thickness of approx. 300 μm is first applied in one work step and after a short time
Ablüftzeit bei Raumtemperatur wird die Füllerschicht der Bestrahlung durch eine UV- Blitzlampe (3500 Ws) ausgesetzt. Es wird mit 30 Blitzen (ca. 120 s) bestrahlt. Anschließend wird der Füller geschliffen und der wie vorstehend beschrieben hergestellte Basislack in einer resultierenden Trockenfilmshichtdicke von ca. 60 μm überlackiert. Nach kurzer Ablüftzeit bei Raumtemperatur wird die Basislackschicht der Bestrahlung durch eine UV-Blitzlampe (3500 Ws) ausgesetzt. Es wird mit 20 Blitzen (ca. 80 s) bestrahlt.Flash-off time at room temperature exposes the filler layer to radiation by a UV flash lamp (3500 Ws). It is irradiated with 30 flashes (approx. 120 s). The filler is then sanded and the basecoat produced as described above is overcoated in a resulting dry film thickness of approximately 60 μm. After a short flash-off time at room temperature, the basecoat is exposed to radiation from a UV flash lamp (3500 Ws). It is irradiated with 20 flashes (approx. 80 s).
Anschließend wird der wie vorstehend beschrieben hergestellte Klarlack in einer resultierenden Trockenfilmschichtdicke von 60 μm aufgebracht. Nach kurzer Ablüftzeit bei Raumtemperatur wird die Klarlackschicht der Bestrahlung durch eine UV-Blitzlampe (3500 Ws) ausgesetzt. Es wird mit 20 Blitzen (ca. 80 s) bestrahlt.The clear lacquer produced as described above is then applied in a resulting dry film layer thickness of 60 μm. After a short flash-off time at room temperature, the clear lacquer layer is exposed to the radiation by a UV flash lamp (3500 Ws). It is irradiated with 20 flashes (approx. 80 s).
Nachfolgend sind die Ergebnisse der lacktechnischen Untersuchungen dargestellt:The results of the paint tests are shown below:
Eigenschaft erfindungsgemäßer Vergleichs-Property of comparative invention
Mehrschichtaulbau Mehrschichtaufbau (1)Multilayer construction Multilayer construction (1)
Beständigkeit (2) gegenüber:Resistance (2) to:
Kraftstoff 0 3-4Fuel 0 3-4
Baumharz 0-1 2Tree resin 0-1 2
Pankreatin 3 4Pancreatin 3 4
HC1 0 0HC1 0 0
H,SO4 10 %ig 0 0H, SO 4 10% 0 0
NaOH 0 0NaOH 0 0
Optik i.O. i.O.Optics ok OK
Feucht/Warm-Test (3) (4) 0/0Wet / warm test (3) (4) 0/0
Haftung (5) 0-1Liability (5) 0-1
Haftung (5) nachLiability (5) after
Feucht/Warm-T est (3) ' 0-1Wet / warm test (3) ' 0-1
(1) Es wurde zum Vergleich ein üblicher lösemittelbasierender Reparaturlackaufbau aus 2K-Polyurethan-Füller, konventionellem CAB-haltigem Basislack und 2K-Klarlack eingesetzt. (2) VDA-Test entsprechend VDA-Prύfblatt 621/612(1) A conventional solvent-based refinish paint system consisting of 2-component polyurethane filler, conventional CAB-containing basecoat and 2-component clearcoat was used for comparison. (2) VDA test according to VDA test sheet 621/612
(3 ) Feucht/Warm-Test nach DIN 50017(3) Wet / warm test according to DIN 50017
(4) Beurteilung der Blasenbildung nach DIN 53209(4) Assessment of blistering according to DIN 53209
(5) Gitterschnitt in Anlehnung an DIN 53151(5) Cross-cut based on DIN 53151
i.O. : in OrdnungOK : okay
Die Ergebnisse zeigen, daß der erfindungsgemäße Mehrschichtaufbau in einigen Eigenschaften dem guten Niveau eines üblichen lösemittelbasierenden Reparattirlackaufbaus entspricht und in weiteren Eigenschaften diesem sogar noch deutlich überlegen ist. The results show that the multilayer structure according to the invention corresponds in some properties to the good level of a conventional solvent-based repair lacquer structure and is even significantly superior in other properties.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Lackierung, bei dem auf ein gegebenenfalls mit einem Grundierungs- und/oder weiteren Beschichtungsmitteln vorbeschichtetes Substrat ein Füllerbeschichtungsmittel aufgebracht und anschließend eine Deckbeschichtung aus einer färb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer transparenten Klarlackschicht oder eine Deckbeschichtung aus einem pigmentierten1. A process for producing a multi-layer coating, in which a filler coating agent is applied to a substrate which may have been precoated with a primer and / or further coating agents, and then a top coat composed of a color and / or effect basecoat film and a transparent clear coat layer or a top coat made of a pigmented
Einschichtdecklack appliziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Füller, als Basislack und als Klarlack sowie als Einschichtdecklack Beschichtungsmittel verwendet werden, welche durch radikalische und/oder kationische Polymerisation härtbare Bindemittel enthalten und wobei diese Bindemittel mittels energiereicher Strahlung gehärtet werden.Single-coat topcoat are applied, characterized in that coating agents are used as filler, as basecoat and as clearcoat, and as single-coat topcoat, which contain binders curable by radical and / or cationic polymerization, and these binders are cured by means of high-energy radiation.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung mittels gepulster UV-Strahlung erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the curing is carried out by means of pulsed UV radiation.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß als durch radikalische3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as by radical
Polymerisation härtbare Bindemittel aromatische Epoxidharz(meth)acrylate, aliphatische Polyurethan(meth)acrylate und/oder (meth)acrylfunktionelle (Meth)acrylcopolymere verwendet werden.Polymerization curable binders aromatic epoxy resin (meth) acrylates, aliphatic polyurethane (meth) acrylates and / or (meth) acrylic functional (meth) acrylic copolymers can be used.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it for
Reparaturlackierung von Substraten durchgeführt wird.Refinishing of substrates is carried out.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Reparaturlackierung von Kraftfahrzeugkarossen oder deren Teilen durchgeführt wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that it is carried out for the refinishing of motor vehicle bodies or their parts.
PCT/EP1998/007081 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layered coating of substrates WO1999026728A2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98966234A EP1032476B2 (en) 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layered coating of substrates
DK98966234T DK1032476T3 (en) 1997-11-20 1998-11-05 Process for multilayer coating of substrates
US09/555,181 US6472026B1 (en) 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layered coating of substrates
CA002310715A CA2310715C (en) 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layered coating of substrates
JP2000521921A JP4246912B2 (en) 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layer lacquering of objects
AT98966234T ATE214643T1 (en) 1997-11-20 1998-11-05 METHOD FOR MULTI-LAYER PAINTING OF SUBSTRATES
DE59803466T DE59803466D1 (en) 1997-11-20 1998-11-05 METHOD FOR MULTI-LAYER COATING OF SUBSTRATES

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997151481 DE19751481A1 (en) 1997-11-20 1997-11-20 Multilayer paint coating system cured by high energy radiation
DE19757080A DE19757080A1 (en) 1997-12-20 1997-12-20 Multilayer paint coating system cured by high energy radiation
DE19751481.2 1997-12-20
DE19757080.1 1997-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO1999026728A2 true WO1999026728A2 (en) 1999-06-03
WO1999026728A3 WO1999026728A3 (en) 1999-07-15

Family

ID=26041768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/007081 WO1999026728A2 (en) 1997-11-20 1998-11-05 Method for multi-layered coating of substrates

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6472026B1 (en)
EP (1) EP1032476B2 (en)
JP (1) JP4246912B2 (en)
AT (1) ATE214643T1 (en)
CA (1) CA2310715C (en)
DE (1) DE59803466D1 (en)
DK (1) DK1032476T3 (en)
ES (1) ES2175851T5 (en)
PT (1) PT1032476E (en)
WO (1) WO1999026728A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295649A2 (en) * 2001-09-25 2003-03-26 Kansai Paint Co., Ltd. Repair coating method
US7462652B2 (en) 2001-03-05 2008-12-09 Chemetall Gmbh Water-based coating mixture, process for the application of an anticorrosion layer with this mixture, a substrate coated in this way and its use
US7713445B2 (en) 2002-04-20 2010-05-11 Chemetall Gmbh Mixture for applying a non-corrosive, thin polymer coating which can be shaped in a low-abrasive manner, and method for producing the same

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19925631A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-07 Georg Gros Coating process and coating mixture
DE10004440A1 (en) * 2000-02-02 2001-08-09 Trespa Int Bv Process for producing a colored multilayer composite and multilayer composite produced by the process
DE10047989A1 (en) 2000-09-28 2002-04-18 Basf Coatings Ag Thermally and actinic radiation curable multi-component coatings, adhesives and sealants and their use
DE10124277A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Basf Coatings Ag Aqueous multi-component system, contains at least one binder containing saturated, unsaturated, and/or grafted with olefinically unsaturated compounds ionically and/or nonionically stabilized polyurethane, and crosslinking agent
DE10153645A1 (en) 2001-10-31 2003-05-22 Basf Coatings Ag Curable mixture of substances, process for its preparation and its use
JP3837331B2 (en) * 2001-12-28 2006-10-25 本田技研工業株式会社 Car body coating film forming method and sealant drying apparatus
EP1549443A2 (en) * 2002-10-08 2005-07-06 SCIENTIFIC GAMES Inc. Methods for applying coating compositions to an article and articles produced thereof
EP1522352B1 (en) * 2003-10-10 2006-06-21 Rohm And Haas Company Primerless coating of heat-sensitive substrates and coating line
US8137656B2 (en) * 2003-12-03 2012-03-20 Ge Healthcare Limited Method and apparatus for synthesis of [11C]phosgene using concentrated [11C] carbon monoxide with UV light
JP2007130537A (en) * 2005-11-09 2007-05-31 Natoko Kk Manufacturing method of coated material
US20070116866A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Basf Corporation Quick method for repairing damage to a finish on a substrate
DE102008010346B4 (en) * 2008-02-14 2019-05-09 Karl Wörwag Lack- Und Farbenfabrik Gmbh & Co. Kg UV-curable composition, its use as a coating agent and method of painting vehicle axles
DE102010012047A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Basf Coatings Gmbh Process for coating a metal or plastic substrate, coating obtainable therefrom and coated substrate
JP5622277B2 (en) * 2010-08-25 2014-11-12 関西ペイント株式会社 MULTILAYER COATING FORMATION METHOD AND COATED ARTICLE
US9862858B2 (en) * 2012-09-21 2018-01-09 Basf Coatings Gmbh Method for producing and repairing a multicoat color and/or effect paint system
CN102896082B (en) * 2012-10-22 2014-11-05 江苏奥新新能源汽车有限公司 Coating process
TWI640428B (en) * 2013-02-27 2018-11-11 拜耳材料科學股份有限公司 Protective coatings and adhesives based on acrylate
KR20180068948A (en) * 2015-10-07 2018-06-22 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 Interlayer filler material for touch panels, and touch panel laminate
BR122023020681A2 (en) 2017-06-07 2023-12-12 Novelis Inc. MULTI-LAYER FINISH COATED PRODUCT
CN111925493B (en) * 2020-06-24 2023-08-18 杭州可靠护理用品股份有限公司 Synthesis method of porous lignocellulose filler/super absorbent resin composite material

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202803A2 (en) * 1985-05-14 1986-11-26 Commonwealth Of Australia Department Of Industry Technology And Commerce Laser curing of coatings and inks
GB2210291A (en) * 1987-09-30 1989-06-07 Kansai Paint Co Ltd Method of remedying coating
GB2262055A (en) * 1991-11-28 1993-06-09 Tudor Hart George Henry Distressed paint finishes
DE19510363C1 (en) * 1995-03-22 1996-10-17 Herberts Gmbh Coating plastic substrates
DE19635447C1 (en) * 1996-08-31 1997-11-20 Herberts Gmbh Multilayer repair painting process, especially for car repairs
EP0849004A2 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Rohm And Haas Company Coating substrates

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7707669A (en) 1977-07-08 1979-01-10 Akzo Nv METHOD OF COVERING A SUBSTRATE WITH A RADIATION HARDABLE COATING COMPOSITION.
AT377774B (en) 1980-12-18 1985-04-25 Vianova Kunstharz Ag METHOD FOR PAINTING CONDUCTIVE OBJECTS
JPS58170567A (en) 1982-03-30 1983-10-07 Nippon Paint Co Ltd Composite coating film formation
US4668529A (en) 1985-04-12 1987-05-26 Ronald L. Berry Filler composition and method
JPH0689293B2 (en) 1986-05-27 1994-11-09 日本油脂株式会社 UV curable paint
DE4133290A1 (en) 1991-10-08 1993-04-15 Herberts Gmbh METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER LACQUERING USING RADICALLY AND / OR CATIONICALLY POLYMERIZABLE CLEAR VARNISHES
DE4225105C1 (en) 1992-07-30 1993-12-09 Herberts Gmbh Coating compositions and their use in the manufacture of coatings with rapid processing surface
DE4421558C2 (en) 1994-06-20 2000-02-03 Maximilian Zaher Process for coating metal substrates and metal products coated with the process
DE19736083A1 (en) 1997-08-20 1999-02-25 Basf Coatings Ag Multilayer coating system, especially for cars

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202803A2 (en) * 1985-05-14 1986-11-26 Commonwealth Of Australia Department Of Industry Technology And Commerce Laser curing of coatings and inks
GB2210291A (en) * 1987-09-30 1989-06-07 Kansai Paint Co Ltd Method of remedying coating
GB2262055A (en) * 1991-11-28 1993-06-09 Tudor Hart George Henry Distressed paint finishes
DE19510363C1 (en) * 1995-03-22 1996-10-17 Herberts Gmbh Coating plastic substrates
DE19635447C1 (en) * 1996-08-31 1997-11-20 Herberts Gmbh Multilayer repair painting process, especially for car repairs
EP0849004A2 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Rohm And Haas Company Coating substrates

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1032476A2 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7462652B2 (en) 2001-03-05 2008-12-09 Chemetall Gmbh Water-based coating mixture, process for the application of an anticorrosion layer with this mixture, a substrate coated in this way and its use
EP1295649A2 (en) * 2001-09-25 2003-03-26 Kansai Paint Co., Ltd. Repair coating method
EP1295649A3 (en) * 2001-09-25 2004-04-21 Kansai Paint Co., Ltd. Repair coating method
US6821569B2 (en) 2001-09-25 2004-11-23 Kansai Paint Co., Ltd. Repair coating method
US7713445B2 (en) 2002-04-20 2010-05-11 Chemetall Gmbh Mixture for applying a non-corrosive, thin polymer coating which can be shaped in a low-abrasive manner, and method for producing the same
US7736538B2 (en) 2002-04-20 2010-06-15 Chemetall Gmbh Mixture for applying a non-corrosive, polymer coating which can be shaped in a low-abrasive manner, and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
ES2175851T3 (en) 2002-11-16
CA2310715C (en) 2008-10-28
JP4246912B2 (en) 2009-04-02
EP1032476B2 (en) 2007-11-14
EP1032476A2 (en) 2000-09-06
CA2310715A1 (en) 1999-06-03
ES2175851T5 (en) 2008-05-01
DK1032476T3 (en) 2002-05-27
US6472026B1 (en) 2002-10-29
WO1999026728A3 (en) 1999-07-15
DE59803466D1 (en) 2002-04-25
EP1032476B1 (en) 2002-03-20
PT1032476E (en) 2002-07-31
ATE214643T1 (en) 2002-04-15
JP2001523571A (en) 2001-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1032476B1 (en) Method for multi-layered coating of substrates
EP0826431B1 (en) Use of a flashlamp for producing a repair paint coating
EP0568967B1 (en) Method for preparing multilayer coatings
EP0540884B1 (en) Process for making multilayer coatings using a radially or cationnically polymerisable clear coat
DE19913446C2 (en) Process for multi-layer painting
WO1999026732A1 (en) Method for multi-layered coating of substrates
DE19818735A1 (en) Coating material cured using radiation used for repairing paint damage
EP1032474B1 (en) Method for multi-layered repair coating of substrates
EP1089829B1 (en) Method for coating motor vehicle bodies or parts thereof
DE19857940C1 (en) Process for multi-layer painting with radiation-curable coating agents
DE19857941C2 (en) Process for multi-layer painting
DE19757080A1 (en) Multilayer paint coating system cured by high energy radiation
DE19757082A1 (en) Multilayer coating system containing a filler coating cured by high energy radiation
DE19751481A1 (en) Multilayer paint coating system cured by high energy radiation
DE19751479A1 (en) Multilayer coating system comprising base and clear lacquer layers cured by high energy radiation
DE19757083A1 (en) Multilayer coating system comprising base and clear lacquer layers cured by high energy radiation
DE19751478A1 (en) Multilayer coating system containing a filler coating cured by high energy radiation

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BR CA JP MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): BR CA JP MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2310715

Country of ref document: CA

Ref country code: CA

Ref document number: 2310715

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998966234

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09555181

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998966234

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1998966234

Country of ref document: EP